DE19745921A1 - Polyester molding composition useful for blow molding - Google Patents
Polyester molding composition useful for blow moldingInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft die Verwendung von thermoplastischen Poly
esterformmassen, enthaltend
The invention relates to the use of thermoplastic polyester molding compositions containing
- A) 80 bis 100 Gew.-% eines Polyalkylenarylates mit einer Halb wertsbreite der Kristallisationsisothermen von ≦ 5°CA) 80 to 100 wt .-% of a polyalkylene arylate with a half value range of the crystallization isotherms of ≦ 5 ° C
-
B) 0 bis 20 Gew.-% weiterer Zusatzstoffe,
wobei die Gewichtsprozente der Komponenten A) und B) 100% erge ben,
zur Herstellung von Formkörpern durch Blasformen, Profilextrusion und/oder Rohrextrusion.B) 0 to 20% by weight of further additives,
the weight percentages of components A) and B) being 100%,
for the production of moldings by blow molding, profile extrusion and / or pipe extrusion.
Weiterhin betrifft die Erfindung Verfahren zur Herstellung der erfindungsgemäßen verwendbaren Formmassen und die hierbei erhält lichen Formkörper.The invention further relates to processes for producing the Molding compositions which can be used according to the invention and which are obtained here shaped body.
Polyester zeichnen sich durch eine geringe Wasseraufnahme und gute Dimensionsstabilität sowie Lösungsmittelbeständigkeit aus.Polyester are characterized by a low water absorption and good dimensional stability and solvent resistance.
Abmischungen von Polyestern mit anderen Zusatzstoffen sind seit langem bekannt. Die bekannten Polyester lassen sich aber nur be dingt zu Blasformkörpern verarbeiten. Beim Blasformen wird allge mein ein Schlauch aus Polymerschmelze extrudiert, der zwischen den beiden Halbschalen des geöffneten Werkzeuges hängt. Anschlie ßend wird das Werkzeug geschlossen und der Polymerschlauch durch Gas-Innendruck gegen das Werkzeug gepreßt, abgekühlt und ent formt.Mixtures of polyesters with other additives have been around known for a long time. The known polyester can only be thing to process blow moldings. Blow molding is common my extruded a tube of polymer melt that between the two half shells of the opened tool hangs. Then The tool is closed and the polymer tube is closed Internal gas pressure is pressed against the tool, cooled and removed forms.
Wesentliche Voraussetzung bei dieser Verarbeitung ist, daß der Polymerschlauch beim Extrudieren in den Zeiträumen, wo er frei zwischen den Werkzeugen hängt, nicht abreißt, so daß der For mungsvorgang zu Ende geführt werden kann. Wünschenswert ist dar über hinaus auch, daß der Schlauch nicht "durchhängt", da hierbei geringe Wandstärken in der oberen Hälfte und dickere Wandstärken in der unteren Hälfte entstehen. Hohlkörper mit unterschiedlichen Wandstärken sind zur Verwendung nicht geeignet, da die Belastbar keit in der Regel von der Stelle mit der geringsten Wandstärke begrenzt wird. Die aus dem Stand der Technik bekannten Formmassen lassen sich daher nur sehr beschränkt für das Blasformverfahren verwenden, da die Schlauchfestigkeit zu gering ist.An essential prerequisite for this processing is that the Polymer tubing when extruding in the periods where it is free hangs between the tools, does not tear off, so that the For process can be completed. It is desirable in addition, that the hose does not "sag" because this thin walls in the upper half and thicker walls arise in the lower half. Hollow body with different Wall thicknesses are not suitable for use because the resilience usually from the point with the smallest wall thickness is limited. The molding compositions known from the prior art can therefore only be used to a very limited extent for the blow molding process use because the hose strength is too low.
Üblicherweise wurden zum Blasformen hochmolekulare Polyester ein gesetzt, welche diskontinuierlich hergestellt werden z. B. durch Polykondensation und anschließende Festphasennachkondensation wie beispielsweise in der DD-A 138074, DE-A 30 12 692 und DE-A 30 22 076 beschrieben.Usually high molecular weight polyesters were used for blow molding set which are produced discontinuously z. B. by Polycondensation and subsequent solid phase post-condensation such as for example in DD-A 138074, DE-A 30 12 692 and DE-A 30 22 076 described.
Nachteilig an diesen Verfahren sind lange Verweilzeiten und eine unerwünschte Gelbfärbung des entstehenden Polyesters durch ther mische Belastung.Long residence times and a disadvantage of these processes unwanted yellowing of the resulting polyester by ther mix load.
Das Konfektionieren hochmolekularer Polyester mit anderen Zusatz stoffen, die je nach Art und Menge die gewünschten Eigenschaften und die Verarbeitung des Polyesters beeinflussen, ist aber nicht möglich, da beim Konfektionieren ein Molekulargewichtsabbau ein tritt, so daß - auch bei Verwendung von hochmolekularen Ausgangs polymeren - in jedem Fall zum Blasformen ungeeignete Massen ent stehen.The assembly of high molecular polyester with other additives substances that, depending on the type and quantity, the desired properties and affect the processing of the polyester, but is not possible, because a molecular weight reduction occurs during assembly occurs so that - even when using high molecular weight output polymers - masses unsuitable for blow molding in any case stand.
Die Verwendung von Polyestern, insbesondere Polybutylen terephthalat (PBT) zur Herstellung von Lichtwellenleiterummante lungen ist beispielsweise aus DD-A 258 859, DE-A 43 03 116, DE-A 42 12 146, DE-A 42 19 607, DE-A 41 42 047 und EP-A 336 806 bekannt.The use of polyesters, especially polybutylene terephthalate (PBT) for the production of fiber optic jackets lungs is for example from DD-A 258 859, DE-A 43 03 116, DE-A 42 12 146, DE-A 42 19 607, DE-A 41 42 047 and EP-A 336 806 known.
Gemäß JP-A 08/227 030 weist ein zur Umhüllung von optischen Lei tern geeignetes PBT eine intrinsische Viskosität von 1,2, einen Carboxylendgruppengehalt von 40 meq/kg PBT sowie Nukleierungs mittel, Phosphorverbindungen und sterisch gehinderte Phenole als Stabilisatoren auf. Die Differenz von Schmelzpunkt zu Kristal lisationsanfangstemperatur sollte < 30 sein.According to JP-A 08/227 030 has a for wrapping optical Lei Suitable PBT has an intrinsic viscosity of 1.2, one Carboxyl end group content of 40 meq / kg PBT and nucleation medium, phosphorus compounds and sterically hindered phenols as Stabilizers on. The difference from melting point to crystal Initialization temperature should be <30.
JP-A 08/146 261 beschreibt zur Verbesserung der Gebrauchseigen schaften die Zugabe von Polycarbonat und Stabilisatoren zu Poly estern.JP-A 08/146 261 describes for the improvement of the user´s own add polycarbonate and stabilizers to poly esters.
Die aus dem Stand der Technik bekannten Polyester eignen sich nur bedingt für sog. Extrusionsanwendungen, insbesondere für Licht wellenleiter (LWL)-Umhüllungen.The polyesters known from the prior art are only suitable required for so-called extrusion applications, especially for light waveguide (FO) coverings.
Dies ist einmal stoffbedingt z. B. hat PBT eine nur mäßig ausge prägte Kristallisationstendenz. Zum anderen kommen die speziellen Prozeßbedingungen bei der LWL-Herstellung erschwerend hinzu. Die Herstellung erfolgt im Extrusionsverfahren mittels Querspritzkopf (ähnlich Kabelummantelung), bei dem häufig mit kaltem Wasserbad und auch kaltem Gel (Innenfüllung der Rohre) gearbeitet wird; des weiteren üben die hohen Abzugsgeschwindigkeiten eine zusätzliche abschreckende bzw. unterkühlende Wirkung aus. Der etwa 260-270°C heiße Schmelzeschlauch wird unmittelbar nach dessen Austritt aus dem Querspritzkopf (mm bzw. einige cm) einem kalten Gel bzw. Was ser ausgesetzt.This is due to the substance z. B. PBT has a moderate characterized crystallization tendency. On the other hand there are the special ones Process conditions in the manufacture of fiber optics add to the difficulty. The Production takes place in the extrusion process using a crosshead (similar to cable sheathing), often with a cold water bath and also cold gel (inner filling of the tubes) is worked; of the high take-off speeds also practice an additional one deterrent or hypothermic effect. The approximately 260-270 ° C hot melt hose is expelled immediately after it emerges the crosshead (mm or a few cm) a cold gel or something exposed.
Wenn der Polyester keine ausreichend starke Kristallisationsnei gung hat, setzt in diesem kritischen Bereich eine Unterkühlung der Schmelze ein. Dadurch wird eine ausreichende Kristallisation der Schmelze (und damit deren Verfestigung) so weit unterdrückt, daß das Extrudat von den Nachfolgeeinrichtungen (Abzug usw.) zu einem ovalen Querschnitt deformiert wird.If the polyester does not crystallize sufficiently well hypothermia in this critical area the melt. This will ensure adequate crystallization suppresses the melt (and thus its solidification) so far, that the extrudate from the downstream equipment (deduction, etc.) an oval cross section is deformed.
Weitere Folge einer geringen Kristallisationsneigung sind beispielsweise schlechte mechanische Eigenschaften, geringe Di mensionsstabilität und ungenügende Hydrolysebeständigkeit (letz teres wird allerdings auch durch die Höhe der Carboxylendgruppen bestimmt).Another consequence of a low tendency to crystallize are for example poor mechanical properties, low di dimensional stability and insufficient resistance to hydrolysis (last teres is also due to the amount of carboxyl end groups certainly).
Auf die Funktionstüchtigkeit der Lichtwellenleiter haben folgende Parameter des Extrudates deutlichen Einfluß.The following have on the functionality of the optical fibers Parameters of the extrudate significant influence.
Rauhe unebene Oberflächen (auf der Innenseite) führen zu einem Anstieg der Dämpfung der Glasfasern und damit zu einer Beein trächtigung der Übertragungsqualität. Gefordert ist eine Längen differenz der Querschnittshauptachsen von 0,05 mm, entsprechend < 2% des Außendurchmessers.Rough uneven surfaces (on the inside) lead to one Increase in the attenuation of the glass fibers and thus a leg transmission quality. A length is required difference of the main cross-sectional axes of 0.05 mm, accordingly <2% of the outside diameter.
Unzulässige Abweichungen in der Rundheit führen zu sogenannten Verseilgebilden, die nicht mehr symmetrisch sind und dadurch die Kapazität eines Kabelbündels limitieren.Inadmissible deviations in the roundness lead to so-called Stranded structures that are no longer symmetrical and therefore the Limit the capacity of a cable bundle.
Das Rohrmaterial muß ausreichend resistent sein gegen Wasser oder feuchte Atmosphäre, so daß auch nach längerer Zeit eine problem lose Montage ohne Bruchgefahr möglich ist. Die Nachschrumpfung sollte < 1% sein.The pipe material must be sufficiently resistant to water or damp atmosphere, so that even after a long time a problem loose assembly without risk of breakage is possible. The shrinking should be <1%.
Bei zu hoher Nachschrumpfung verengt sich der Rohrquerschnitt, so daß die Glasfäden weniger Platz haben, deren Dämpfung ansteigt und die Übertragungsqualität leidet.If the shrinkage is too high, the pipe cross-section narrows, see above that the glass threads have less space, the damping increases and the transmission quality suffers.
Der vorliegenden Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, hochmoleku lare gut kristallisierende Polyesterformmassen zur Verfügung zu stellen, die sich kontinuierlich und unabhängig von der Art der Einsatzstoffe problemlos zu Blasformkörpern, Profilextrudaten oder Rohrextrudaten verarbeiten lassen.The present invention was based on the object, high molecular weight There are readily crystallizing polyester molding compounds available who are continuously and regardless of the type of Feed materials easily to blow molded articles, profile extrudates or have pipe extrudates processed.
Die Formkörper sollten gute Oberflächen und gute Dimensionsstabi lität (Kalibergenauigkeit), Hydrolysebeständigkeit sowie eine ge ringe Nachschrumpfung aufweisen.The moldings should have good surfaces and good dimensional stability quality (caliber accuracy), hydrolysis resistance and a ge rings shrink.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die Verwendung von Poly esterformmassen gemäß Anspruch 1 gelöst. Bevorzugte Ausführungs formen und Verfahren zur Herstellung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.According to the invention, this object is achieved through the use of poly ester molding compositions according to claim 1 solved. Preferred execution shapes and methods of manufacture are to the subclaims remove.
Als Komponente (A) enthalten die erfindungsgemäßen verwendbaren Formmassen 80 bis 100, bevorzugt 90 bis 100, 50 bis 85 Gew.-% eines thermoplastischen Polyalkylenarylates.The usable compounds according to the invention contain as component (A) Molding compositions 80 to 100, preferably 90 to 100, 50 to 85% by weight a thermoplastic polyalkylene arylate.
Allgemein werden Polyester auf Basis von aromatischen Dicarbon säuren und einer aliphatischen Dihydroxyverbindung verwendet.Generally, polyesters are based on aromatic dicarbon acids and an aliphatic dihydroxy compound used.
Eine erste Gruppe bevorzugter Polyester sind Polyalkylentereph thalate mit 2 bis 10 C-Atomen im Alkoholteil.A first group of preferred polyesters are polyalkylene tereph thalates with 2 to 10 carbon atoms in the alcohol part.
Derartige Polyalkylenterephthalate sind an sich bekannt und in der Literatur beschrieben. Sie enthalten einen aromatischen Ring in der Hauptkette, der von der aromatischen Dicarbonsäure stammt. Der aromatische Ring kann auch substituiert sein, z. B. durch Ha logen wie Chlor und Brom oder durch C1-C4-Alkylgruppen wie Methyl-, Ethyl-, i- bzw. n-Propyl- und n-, i- bzw. t-Butylgrup pen.Such polyalkylene terephthalates are known per se and are described in the literature. They contain an aromatic ring in the main chain, which comes from the aromatic dicarboxylic acid. The aromatic ring can also be substituted, e.g. B. by Ha logen such as chlorine and bromine or by C 1 -C 4 alkyl groups such as methyl, ethyl, i- or n-propyl and n-, i- or t-butyl groups.
Diese Polyalkylenterephthalate können durch Umsetzung von aroma tischen Dicarbonsäuren, deren Estern oder anderen esterbildenden Derivaten mit aliphatischen Dihydroxyverbindungen in an sich be kannter Weise hergestellt werden.These polyalkylene terephthalates can by aroma reaction tables dicarboxylic acids, their esters or other ester-forming Derivatives with aliphatic dihydroxy compounds in themselves known way.
Als bevorzugte Dicarbonsäuren sind 2,6-Naphthalindicarbonsäure und Terephthalsäure oder deren Mischungen zu nennen. Bis zu 30 mol-%, vorzugsweise nicht mehr als 10 mol-% der aromatischen Dicarbonsäuren können durch aliphatische oder cycloaliphatische Dicarbonsäuren wie Adipinsäure, Azelainsäure, Sebacinsäure, Dode candisäuren und Cyclohexandicarbonsäuren ersetzt werden.The preferred dicarboxylic acids are 2,6-naphthalenedicarboxylic acid and terephthalic acid or mixtures thereof. Up to 30 mol%, preferably not more than 10 mol% of the aromatic Dicarboxylic acids can be aliphatic or cycloaliphatic Dicarboxylic acids such as adipic acid, azelaic acid, sebacic acid, dode candic acids and cyclohexanedicarboxylic acids are replaced.
Von den aliphatischen Dihydroxyverbindungen werden Diole mit 2 bis 6 Kohlenstoffatomen, insbesondere 1,2-Ethandiol, 1,3-Propan diol, 1,4-Butandiol, 1,6-Hexandiol, 1,4-Hexandiol, 1,4-Cyclo hexandiol, 1,4-Cyclohexandimethylanol und Neopentylglykol oder deren Mischungen bevorzugt.Of the aliphatic dihydroxy compounds, diols with 2 up to 6 carbon atoms, in particular 1,2-ethanediol, 1,3-propane diol, 1,4-butanediol, 1,6-hexanediol, 1,4-hexanediol, 1,4-cyclo hexanediol, 1,4-cyclohexanedimethylanol and neopentyl glycol or their mixtures preferred.
Als besonders bevorzugte Polyester (A) sind Polyalkylentereph thalate, die sich von Alkandiolen mit 2 bis 6 C-Atomen ableiten, zu nennen. Von diesen werden insbesondere Polyethylenterephthalat und Polybutylenterephthalat oder deren Mischungen bevorzugt.Polyalkylene tereph are particularly preferred polyesters (A) thalates derived from alkane diols with 2 to 6 carbon atoms, to call. Of these, polyethylene terephthalate in particular and polybutylene terephthalate or mixtures thereof are preferred.
Insbesondere bevorzugt sind Polyester, deren Carboxylendgruppen gehalt bis zu 50 meq/kg, bevorzugt bis zu 30 meq/kg und ins besondere bis zu 27 meq/kg Polyester beträgt. Derartige Polyester können beispielsweise in Anlehnung an das Verfahren der DE-A 44 01 055 hergestellt werden. Der Carboxylendgruppengehalt wird üblicherweise durch Titrationsverfahren (z. B. Potentiome trie) bestimmt.Polyesters and their carboxyl end groups are particularly preferred content up to 50 meq / kg, preferably up to 30 meq / kg and ins special up to 27 meq / kg polyester. Such polyester can, for example, based on the method of DE-A 44 01 055 can be produced. The carboxyl end group content is usually determined by titration methods (e.g. potentioms trie) determined.
Die Viskositätszahl der Polyester (A) beträgt nach der kontinu ierlichen Schmelzekondensation mindestens 158 ml/g, vorzugsweise 168 ml/g und insbesondere mindestens 170 ml/g, gemessen in einer 0,5 gew.-%igen Lösung in einem Phenol/o-Dichlorgemisch (Gewichts verhältnis 1 : 1) bei 25°C (gemäß DIN 53728).The viscosity number of the polyester (A) after the continuous orier melt condensation at least 158 ml / g, preferably 168 ml / g and in particular at least 170 ml / g, measured in one 0.5% by weight solution in a phenol / o-dichloro mixture (weight ratio 1: 1) at 25 ° C (according to DIN 53728).
Unter der Halbwertsbreite der Kristallisationsexothermen versteht man im allgemeinen deren Breite (in °C) bei halber Höhe. Die Kri stallisationsexotherme wird durch DSC (Differential Scanning ca lonimetry) Messungen bei Abkühl- und Aufheizraten von 20°C/min er mittelt.Under the half-value range of crystallization exotherms generally their width (in ° C) at half height. The Kri Installation exotherm is carried out by DSC (differential scanning approx lonimetry) measurements at cooling and heating rates of 20 ° C / min averages.
Die Halbwertsbreite sollte ≦ 5°C, vorzugsweise 4,5 und ins besondere ≦ 4°C betragen.The full width at half maximum should be ≦ 5 ° C, preferably 4.5 and ins particularly betragen 4 ° C.
Als Komponente B) können die erfindungsgemäß verwendbaren thermoplastischen Formmassen weitere Zusatzstoffe und Verarbei tungshilfsmittel wie Stabilisatoren, Oxidationsverzögerer, Mittel gegen Wärmezersetzung und Zersetzung durch ultraviolettes Licht, Gleit- und Entformungsmittel, Färbemittel wie Farbstoffe und Pig mente, pulverförmige Füll- und Verstärkungsmittel, Keimbildungs mittel, Weichmacher usw. enthalten, deren Anteil in der Regel nicht mehr als 20 Gew.-% bevorzugt nicht mehr als 10 Gew.-% be trägt. Component B) which can be used according to the invention thermoplastic molding compounds other additives and processing aids such as stabilizers, antioxidants, agents against heat decomposition and decomposition by ultraviolet light, Lubricants and mold release agents, colorants such as dyes and pig elements, powdered fillers and reinforcing agents, nucleation medium, plasticizers, etc., their proportion usually not more than 20% by weight, preferably not more than 10% by weight wearing.
Als Beispiele für Oxidationsverzögerer und Wärmestabilisatoren sind sterisch gehinderte Phenole, Hydrochinone, aromatische se kundäre Amine wie Diphenylamine, verschiedene substituierte Ver treter dieser Gruppen und deren Mischungen in Konzentrationen bis zu 1 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht der thermoplastischen Form massen genannt.As examples of oxidation retarders and heat stabilizers are sterically hindered phenols, hydroquinones, aromatic se customary amines such as diphenylamines, various substituted ver treads of these groups and their mixtures in concentrations up to 1% by weight, based on the weight of the thermoplastic mold called masses.
Als UV-Stabilisatoren, die im allgemeinen in Mengen bis zu 2 Gew.-%, bezogen auf die Formmasse, verwendet werden, seien ver schiedene substituierte Resorcine, Salicylate, Benzotriazole und Benzophenone genannt.As UV stabilizers, generally in amounts up to 2% by weight, based on the molding composition, are used various substituted resorcinols, salicylates, benzotriazoles and Called benzophenones.
Weiterhin können organische Farbstoffe wie Nigrosin, Pigmente wie Titandioxid, Cadmiumsulfid, Cadmiumselenid, Phthalocyanine, Ul tramarineblau und Ruß als Farbstoffe zugesetzt werden, sowie pulverförmige Füllstoffe und Verstärkungsmittel. Beispiele für letztere sind Mineralien, amorphe Kieselsäure, Asbest, Calciumsi licat (Wollastonit), Aluminiumsilicat, Magnesiumcarbonat, Kaolin, Kreide, gepulverter Quarz, Glimmer und Feldspat. Der Anteil der artiger Füll- und Farbstoffe beträgt im allgemeinen bis zu 20 Gew.-%, bevorzugt bis 10 Gew.-% und insbesondere bis zu 5 Gew.-%.Organic dyes such as nigrosine, pigments such as Titanium dioxide, cadmium sulfide, cadmium selenide, phthalocyanines, Ul tramarine blue and carbon black are added as colorants, as well powdered fillers and reinforcing agents. examples for the latter are minerals, amorphous silica, asbestos, calcium si licat (wollastonite), aluminum silicate, magnesium carbonate, kaolin, Chalk, powdered quartz, mica and feldspar. The share of like fillers and dyes is generally up to 20% by weight, preferably up to 10% by weight and in particular up to 5% by weight.
Als Keimbildungsmittel können Natriumphenylphosphinat, Aluminium oxid, Siliziumdioxid, Nylon 22 sowie bevorzugt Talkum eingesetzt werden.Sodium phenylphosphinate, aluminum can be used as nucleating agents oxide, silicon dioxide, nylon 22 and preferably talc become.
Gleit- und Entformungsmittel, welche üblicherweise in Mengen bis zu 1 Gew.-% eingesetzt werden, sind bevorzugt langkettige Fett säuren (z. B. Stearinsäure oder Behensäure), deren Salze (z. B. Ca- oder Zn-Stearat) oder Esterderivate (z. B. Stearylstearat oder Pentaerythrittetrastearat) sowie Amidderivate (z. B. Ethylen-bis stearylamid), welche vorzugsweise in Mischung mit 1,6-Hexandiol eingesetzt werden.Lubricants and mold release agents, which are usually in amounts up to 1% by weight are preferably long-chain fat acids (e.g. stearic acid or behenic acid), their salts (e.g. Ca or Zn stearate) or ester derivatives (e.g. stearyl stearate or Pentaerythritol tetrastearate) and amide derivatives (e.g. ethylene bis stearylamide), which is preferably mixed with 1,6-hexanediol be used.
Als Beispiele für Weichmacher seien Phthalsäuredioctylester, Phthalsäuredibenzylester, Phthalsäurebutylbenzylester, Kohlen wasserstofföle, N-(n-Butyl)benzolsulfonamid und o- und p-Tolyle thylsulfonamid genannt.Examples of plasticizers are phthalic acid dioctyl ester, Phthalic acid dibenzyl ester, phthalic acid butyl benzyl ester, coals hydrogen oils, N- (n-butyl) benzenesulfonamide and o- and p-tolyls called thylsulfonamide.
Die erfindungsgemäßen Formmassen können noch 0 bis 2 Gew.-% fluorhaltige Ethylenpolymerisate enthalten. Hierbei handelt es sich um Polymerisate des Ethylens mit einem Fluorgehalt von 55 bis 76 Gew.-%, vorzugsweise 70 bis 76 Gew.-%. The molding compositions according to the invention can still contain 0 to 2% by weight contain fluorine-containing ethylene polymers. This is what it is about are polymers of ethylene with a fluorine content of 55 to 76% by weight, preferably 70 to 76% by weight.
Beispiele hierfür sind Polytetrafluorethylen (PTFE), Tetra fluorethylen-hexafluorethylen-Copolymere oder Tetrafluorethylen- Copolymerisate mit kleineren Anteilen (in der Regel bis zu 50 Gew.-%) copolymerisierbarer ethylenisch ungesättigter Monome rer. Diese werden z. B. von Schildknecht in "Vinyl and Related Polymers", Wiley-Verlag, 1952, Seite 484 bis 494 und von Wall in "Fluorpolymers" (Wiley interscience, 1972) beschrieben.Examples include polytetrafluoroethylene (PTFE), tetra fluoroethylene-hexafluoroethylene copolymers or tetrafluoroethylene Copolymers with smaller proportions (usually up to 50% by weight) of copolymerizable ethylenically unsaturated monomers rer. These are e.g. B. from Schildknecht in "Vinyl and Related Polymers ", Wiley-Verlag, 1952, pages 484 to 494 and von Wall in "Fluoropolymers" (Wiley interscience, 1972).
Diese fluorhaltigen Ethylenpolymerisate liegen homogen verteilt in den Formmassen vor und weisen bevorzugt eine Teilchengröße d50 (Zahlenmittelwert) im Bereich von 0,05 bis 10 µm, insbesondere von 0,1 bis 5 µm auf. Diese geringen Teilchengrößen lassen sich besonders bevorzugt durch Verwendung von wäßrigen Dispersionen von fluorhaltigen Ethylenpolymerisaten und deren Einarbeitung in eine Polyesterschmelze erzielen.These fluorine-containing ethylene polymers are homogeneously distributed in the molding compositions and preferably have a particle size d 50 (number average) in the range from 0.05 to 10 μm, in particular from 0.1 to 5 μm. These small particle sizes can be achieved particularly preferably by using aqueous dispersions of fluorine-containing ethylene polymers and incorporating them into a polyester melt.
Zur besseren Verträglichkeit mit dem thermoplastischen Polyester sind Minerale und Füllstoffe gegebenenfalls mit einem Haftver mittler ausgerüstet. Bevorzugt sind Glycidyl-, Vinyl- und Amino alkyltrialkoxysilane.For better compatibility with the thermoplastic polyester are minerals and fillers with an adhesive if necessary medium equipped. Glycidyl, vinyl and amino are preferred alkyltrialkoxysilanes.
Als bevorzugte Additive zur Verbesserung der Oberfläche seien
Polycarbodiimide (PCDI) genannt, insbesondere solche der allge
meinen Formel:
Polycarbodiimides (PCDI) may be mentioned as preferred additives for improving the surface, in particular those of the general formula:
in der
R gleich oder verschieden und ausgewählt ist aus der Gruppe der
-NCO-, -NHCONHR1-, -NHCONR1R2- und -NHCOOR3-Reste, wobei
R1 und R2 gleich oder verschieden sind und einen Alkyl-, Cyclo
alkyl-, oder Aralkylrest bedeuten und
R3 gleich R1 oder ein Alkoxypolyoxyalkylenrest ist und
n eine ganze Zahl von 0 bis 10 ist.in the
R is identical or different and is selected from the group of -NCO-, -NHCONHR 1 -, -NHCONR 1 R 2 - and -NHCOOR 3 radicals, where
R 1 and R 2 are the same or different and are an alkyl, cyclo alkyl or aralkyl radical and
R 3 is R 1 or an alkoxypolyoxyalkylene radical and
n is an integer from 0 to 10.
Derartige PCDI's sowie Verfahren zu ihrer Herstellung sind u. a. der WO-A 96/17011 zu entnehmen. Die PCDI's sind in einer Menge bis zu 3, vorzugsweise bis zu 2 Gew.-% in den Polyesterformmassen enthalten.Such PCDI's and processes for their production are u. a. WO-A 96/17011. The PCDI's are in a lot up to 3, preferably up to 2% by weight in the polyester molding compositions contain.
Die Herstellung der erfindungsgemäß verwendbaren Polyesterform
massen erfolgt kontinuierlich, indem man
The polyester molding compositions which can be used according to the invention are produced continuously by:
- a) in einer ersten Stufe eine aromatische Dicarbonsäure oder deren Ester bzw. esterbildende Derivate mit einem molaren Überschuß einer Dihydroxyverbindung verestert bzw. umestert,a) in a first stage an aromatic dicarboxylic acid or their esters or ester-forming derivatives with a molar Excess of a dihydroxy compound esterified or transesterified,
- b) in einer zweiten Stufe das gemäß a) erhaltene Umesterungs- bzw. Veresterungsprodukt vorkondensiert undb) in a second stage that obtained in a) Pre-condensed transesterification or esterification product and
- c) in einer dritten Stufe das aus b) erhältliche Produkt auf eine VZ von mindestens 158 ml/g polykondensiert, wobei man die Stufe a) und die Stufe b) des Verfahrens in mindestens zwei Temperaturzonen durchführt und vor oder nach der Poly kondensation c) gegebenenfalls die Komponente(n) B zugibt.c) in a third stage, the product obtainable from b) a VZ of at least 158 ml / g polycondensed, where stage a) and stage b) of the process in at least performs two temperature zones and before or after the poly condensation c) optionally adding component (s) B.
Die Stufe a) des Verfahrens wird als sogenannte Umesterungs- bzw. Veresterungsreaktion bezeichnet. Diese wird in mindestens zwei, vorzugsweise mindestens drei Temperaturzonen durchgeführt. Die Temperatur der folgenden Zone sollte hierbei 1-40, vorzugsweise 2-30 und insbesondere 5-10°C höher als die Temperatur der vorheri gen Zone sein. Der Temperaturbereich für die gesamte Vereste rungsreaktion liegt im allgemeinen (je nach Einsatzstoff) bei 165 bis 260, vorzugsweise 170 bis 250 und insbesondere bei 180 bis 240°C, der Druck beträgt im allgemeinen von 1 bis 10, vorzugsweise von 1 bis 4 und insbesondere von 1 bis 2 bar.Stage a) of the process is called a so-called transesterification or Esterification reaction called. This will be in at least two, preferably carried out at least three temperature zones. The Temperature of the following zone should be 1-40, preferably 2-30 and especially 5-10 ° C higher than the temperature of the previous towards the zone. The temperature range for the entire esterification The reaction is generally 165 (depending on the starting material) to 260, preferably 170 to 250 and in particular 180 to 240 ° C, the pressure is generally from 1 to 10, preferably from 1 to 4 and in particular from 1 to 2 bar.
Vorzugsweise führt man die Stufe a) des Verfahrens so aus, daß man in mindestens zwei Temperaturzonen bei weitestgehend gleichen Druckverhältnissen in den einzelnen Zonen arbeitet. Die techni schen Voraussetzungen wie Apparaturen (z. B. in Form von Kessel kaskaden) zur Schaffung von unterschiedlichen Temperaturzonen sind dem Fachmann bekannt, weshalb sich weitere Einzelheiten hierzu erübrigen.Step a) of the process is preferably carried out in such a way that one in at least two temperature zones at largely the same Pressure conditions in the individual zones. The techni requirements such as equipment (e.g. in the form of a boiler cascades) to create different temperature zones are known to the expert, which is why further details do not need to do this.
Die Einsatzstoffe wie Diole und Säuren wurden bereits vorstehend (Komponente A) beschrieben. The feedstocks such as diols and acids have already been mentioned above (Component A) described.
Für die Umsetzung wird üblicherweise ein molarer Überschuß von Diol eingesetzt, um das Estergleichgewicht in der gewünschten Form zu beeinflussen. Die Molverhältnisse Dicarbonsäure bzw. Dicarbonsäureester : Diol betragen üblicherweise 1 : 1,1 bis 1 : 3,5 vorzugsweise 1 : 1,2 bis 1 : 2,2. Ganz besonders bevorzugt sind Mol verhältnisse Dicarbonsäure : Diol von 1 : 1,5 bis 1 : 2, sowie Diester : Diol von 1 : 1,25 bis 1,5.A molar excess of is usually used for the reaction Diol used to balance the ester in the desired Affect shape. The molar ratios of dicarboxylic acid or Dicarboxylic acid esters: Diol are usually 1: 1.1 to 1: 3.5 preferably 1: 1.2 to 1: 2.2. Mol are very particularly preferred Ratios of dicarboxylic acid: diol from 1: 1.5 to 1: 2, as well Diester: diol from 1: 1.25 to 1.5.
Es ist jedoch auch möglich mit einem geringeren Überschuß an Diol in der ersten Zone die Esterreaktion durchzuführen und entspre chend in den weiteren Temperaturzonen weitere Mengen Diol zuzuge ben. In der bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens mit drei Temperaturzonen wird das gesamte Diol in 3 Zonen prozentual wie folgt aufgeteilt: 60 bis 85 (1), 10 bis 25 (2) und 5-15 (3), vorzugsweise: 70 bis 80 (1), 10 bis 20 (2), 5 bis 10 (3).However, it is also possible with a smaller excess of diol to carry out the ester reaction in the first zone and correspond Add further amounts of diol in the other temperature zones ben. In the preferred embodiment of the invention Process with three temperature zones, the entire diol is in 3 zones divided as follows: 60 to 85 (1), 10 to 25 (2) and 5-15 (3), preferably: 70 to 80 (1), 10 to 20 (2), 5 to 10 (3).
Die Verweilzeiten betragen für die gesamte Stufe a) 140 bis 300, vorzugsweise von 150 bis 260 und insbesondere von 160 bis 220 Min., die Verweilzeit für die erste Zone beträgt von 100 bis 190, vorzugsweise von 110 bis 150; für die zweite Zone von 65 bis 140, vorzugsweise von 65 bis 110 Min. Für die bevorzugte Aus führungsform mit 3 Zonen beträgt die Verweilzeit in der 3. Zone 15 bis 45, vorzugsweise 15 bis 30 Min., wobei sich die Verweilzei ten in der 2. Zone entsprechend verringern und in der 1. Zone wie oben ausgeführt beibehalten werden.The dwell times for the entire stage a) are 140 to 300, preferably from 150 to 260 and in particular from 160 to 220 min., The dwell time for the first zone is from 100 to 190, preferably from 110 to 150; for the second zone from 65 to 140, preferably from 65 to 110 minutes. For the preferred off with 3 zones, the dwell time in the 3rd zone is 15 to 45, preferably 15 to 30, minutes, the residence time Reduce accordingly in the 2nd zone and in the 1st zone as above can be maintained.
In der bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfah rens nehmen die Verweilzeiten von der ersten Zone zur dritten Zone im Verhältnis vorzugsweise 6 : 3 : 1 ab.In the preferred embodiment of the method according to the invention rens take the dwell times from the first zone to the third Zone in a ratio of preferably 6: 3: 1.
Vor der Stufe a) des Verfahrens wird in einer besonders bevorzug ten Ausführungsform zur Dihydroxyverbindung zunächst ein Kataly sator und anschließend eine (Erd)alkalimetallverbindung zuge setzt.Before stage a) of the process, one is particularly preferred th embodiment of the dihydroxy compound first a catalyze sator and then an (earth) alkali metal compound puts.
Bevorzugte Katalysatoren sind Titanverbindungen und Zinn verbindungen wie sie u. a. aus den US 39 36 421, US 43 29 444 Pa tentschriften bekannt sind. Als bevorzugte Verbindungen seien Tetrabutylorthotitanat und Triisopropyltitanat sowie Zinn-di-oc toat genannt, welche üblicherweise in der Stufe a) in Mengen von 20 bis 150, vorzugsweise von 20 bis 120 und insbesondere von 30 bis 70 ppm (bezogen auf das Metall) eingesetzt werden.Preferred catalysts are titanium compounds and tin connections like u. a. from US 39 36 421, US 43 29 444 Pa are known. Preferred connections are Tetrabutyl orthotitanate and triisopropyl titanate and tin di-oc called toat, which is usually in step a) in amounts of 20 to 150, preferably 20 to 120 and in particular 30 up to 70 ppm (based on the metal) can be used.
Zur weiteren Reduzierung des Carboxylendgruppengehaltes des Poly esters kann es vorteilhaft sein, vor der Umsetzung der Ausgangs monomeren 0,1 bis 10 mmol, vorzugsweise 0,2 bis 0,65 mmol, pro kg Polyester, einer Alkalimetallverbindung oder Erdalkalimetallver bindung (berechnet als Alkalimetall bzw. Erdalkalimetall) zuzuge ben. Derartige Verbindungen werden in der DE-A 43 33 930 vorge schlagen. Als bevorzugte Verbindungen seien Natriumcarbonat, Natriumacetat, und Natriumalkoholate, insbesondere Natrium methanolat genannt.To further reduce the carboxyl end group content of the poly esters it may be advantageous before implementing the output monomeric 0.1 to 10 mmol, preferably 0.2 to 0.65 mmol, per kg Polyester, an alkali metal compound or alkaline earth metal ver binding (calculated as alkali metal or alkaline earth metal) ben. Such compounds are featured in DE-A 43 33 930 beat. The preferred compounds are sodium carbonate, Sodium acetate, and sodium alcoholates, especially sodium called methanolate.
Die Umesterungs- bzw. Veresterungsprodukte werden anschießend in die Vorkondensationsstufe b) kontinuierlich überführt.The transesterification or esterification products are then in the precondensation stage b) transferred continuously.
Diese weist mindestens zwei, vorzugsweise mindestens drei und insbesondere mindestens vier Temperaturzonen auf. Die Temperatur der folgenden Zone liegt hierbei 1 bis 40, vorzugsweise 2-30 und insbesondere 5-20°C höher als die Temperatur der vorherigen Zone. Der Temperaturbereich für die gesamte Vorkondensation liegt im allgemeinen (je nach Einsatzstoffen) bei 220 bis 300, vorzugs weise bei 225 bis 290 und insbesondere bei 240 bis 290°C.This has at least two, preferably at least three and in particular at least four temperature zones. The temperature the following zone is 1 to 40, preferably 2-30 and especially 5-20 ° C higher than the temperature of the previous zone. The temperature range for the entire precondensation is general (depending on the starting materials) at 220 to 300, preferably as at 225 to 290 and especially at 240 to 290 ° C.
Bevorzugt erfolgt die Vorkondensation in der Weise, daß in der ersten Zone der Druck 0,5 bis 1 bar, vorzugsweise 0,6 bis 0,8 bar beträgt und in der zweiten bzw. letzten Zone 20 bis 200, vorzugs weise 25 bis 150 mbar und insbesondere 50 bis 150 mbar beträgt. Technisch kann hierfür z. B. ein senkrecht stehender Rohrbündel reaktor verwendet werden, andere Reaktoren zur Durchführung sind dem Fachmann bekannt.Pre-condensation is preferably carried out in such a way that first zone the pressure 0.5 to 1 bar, preferably 0.6 to 0.8 bar is and in the second or last zone 20 to 200, preferably is 25 to 150 mbar and in particular 50 to 150 mbar. Technically, z. B. a vertical tube bundle reactor are used, other reactors are to be carried out known to the expert.
Die Verweilzeiten betragen für die gesamte Stufe b) des Verfahrens von 10 bis 80, vorzugsweise von 15 bis 50 und insbesondere von 20 bis 40 Min.The residence times for the entire stage b) are Process from 10 to 80, preferably from 15 to 50 and especially from 20 to 40 min.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform des erfindungs gemäßen Verfahrens werden vier Temperaturzonen verwendet, wobei von Zonen zu Zone die Temperatur in den oben beschriebenen Ver hältnissen steigt und der Druck von der ersten bis zur vierten Zone innerhalb der beschriebenen Grenzen reduziert wird. Die vierte Zone besteht bei dieser bevorzugten Ausführungsform des Rohrbündelwärmetauschers aus einer Vorrichtung zur Trennung von Dampf- und Flüssigphase (auch als Brüdentrenngefäße bezeichnet), wobei das Verhältnis des Volumens des Trenngefäßes zum Volumen in den Rohren vorzugsweise 5 bis 15 : 1, insbesondere 8 bis 13 : 1 be trägt.In a particularly preferred embodiment of the invention According to the method, four temperature zones are used, whereby from zone to zone the temperature in the ver conditions increases and the pressure from the first to the fourth Zone is reduced within the limits described. The fourth zone is in this preferred embodiment of the Tube bundle heat exchanger from a device for separating Vapor and liquid phase (also known as vapor separation vessels), where the ratio of the volume of the separation vessel to the volume in the tubes preferably 5 to 15: 1, in particular 8 to 13: 1 be wearing.
Die Volumenverhältnisse der ersten drei Zonen sind in dieser be
sonders bevorzugten Ausführungsform so gestaltet, daß die erste
Zone von 30 bis 60, vorzugsweise 50%, die zweite Zone von 20
bis 40, vorzugsweise 30% und die dritte Zone von 10 bis 30, vor
zugsweise 20% anteilig an Volumen( Volumenverhältnisse) ausma
chen. Nachstehend sind die Temperaturbereiche, Druckbereiche und
Verweilzeiten für die besonders bevorzugte Ausführungsform des
erfindungsgemäßen Verfahrens aufgeführt:
The volume ratios of the first three zones are designed in this particularly preferred embodiment so that the first zone from 30 to 60, preferably 50%, the second zone from 20 to 40, preferably 30% and the third zone from 10 to 30, before preferably make up 20% of the volume (volume ratios). The temperature ranges, pressure ranges and residence times for the particularly preferred embodiment of the process according to the invention are listed below:
-
1. Zone: Temperatur von 230 bis 270, vorzugsweise von 240 bis
250°C, Druck von 0,6 bis 0,9, vorzugsweise von 0,7 bis 0,9
bar.
Verweilzeit von 10 bis 30, vorzugsweise von 15 bis 25 Min.1. Zone: temperature from 230 to 270, preferably from 240 to 250 ° C, pressure from 0.6 to 0.9, preferably from 0.7 to 0.9 bar.
Residence time from 10 to 30, preferably from 15 to 25, minutes. -
2. Zone: Temperatur von 240 bis 280, vorzugsweise von 250 bis
270°C, Druck von 0,2 bis 0,6, vorzugsweise von 0,3 bis 0,5
bar.
Verweilzeit von 5 bis 25, vorzugsweise von 7 bis 15 Min.2nd zone: temperature from 240 to 280, preferably from 250 to 270 ° C, pressure from 0.2 to 0.6, preferably from 0.3 to 0.5 bar.
Residence time from 5 to 25, preferably from 7 to 15 minutes. -
3. Zone: Temperatur von 245 bis 290 vorzugsweise von 250 bis
280°C, Druck von 0,1 bis 0,3, vorzugsweise von 0,1 bis 0,25
bar.
Verweilzeit von 5 bis 10, vorzugsweise von 4 bis 8 Min.3rd zone: temperature from 245 to 290, preferably from 250 to 280 ° C., pressure from 0.1 to 0.3, preferably from 0.1 to 0.25 bar.
Residence time from 5 to 10, preferably from 4 to 8 minutes. -
4. Zone: Temperatur von 250 bis 300 vorzugsweise von 252 bis
285°C, Druck von 0,015 bis 0,2, vorzugsweise von 0,025 bis
0,15 bar.
Verweilzeit von 10 bis 30, vorzugsweise von 14 bis 24 Min.4th zone: temperature from 250 to 300, preferably from 252 to 285 ° C., pressure from 0.015 to 0.2, preferably from 0.025 to 0.15 bar.
Residence time from 10 to 30, preferably from 14 to 24, minutes.
Die vorstehend bei Stufe a) des Verfahrens genannten Katalysatoren und weitere Zusatzstoffe können in den genannten Mengen in die Stufe b) des Verfahrens zudosiert werden.Those mentioned above in step a) of the process Catalysts and other additives can be mentioned in the Quantities are added in step b) of the process.
Nach der Stufe b) des erfindungsgemäßen Verfahrens weist das Polyesterpräpolymer eine Viskositätszahl von 15 bis 50, vorzugs weise von 20 bis 30 ml/g auf, gemessen als 0,5 Gew.-% Lösung in Phenol/o-Dichlorbenzol (1 : 1) gemäß DIN 53728, Teil 3 (1985) bei 25°C.After stage b) of the process according to the invention, this Polyester prepolymer has a viscosity number of 15 to 50, preferably have from 20 to 30 ml / g, measured as 0.5 wt .-% solution in Phenol / o-dichlorobenzene (1: 1) according to DIN 53728, part 3 (1985) 25 ° C.
Das Polyesterpräpolymer wird anschließend in die Stufe c) des erfindungsgemäßen Verfahrens überführt. Diese wird vorzugsweise einstufig durchgeführt bei Temperaturen von 240 bis 290, vorzugs weise von 240 bis 270 und insbesondere 240 bis 265°C. Der Druck beträgt von 0,3 bis 10, vorzugsweise 0,3 bis 5 und insbesondere 0,3 bis 2 mbar.The polyester prepolymer is then in step c) of transferred method according to the invention. This is preferred carried out in one stage at temperatures of 240 to 290, preferably example from 240 to 270 and in particular 240 to 265 ° C. The pressure is from 0.3 to 10, preferably 0.3 to 5 and in particular 0.3 to 2 mbar.
Die Verweilzeiten betragen üblicherweise 30 bis 180, vorzugsweise von 35 bis 150 Min.The residence times are usually 30 to 180, preferably from 35 to 150 min.
Während der Polykondensation kann man vorzugsweise eine Oberflä chenerneuerung des Produktes vornehmen. Oberflächenerneuerung be deutet, daß ständig neues Polymeres an die Oberfläche der Schmelze gelangt, so daß der Austritt des Diols erleichtert wird.During the polycondensation, a surface may preferably be used Renew the product. Surface renewal be indicates that new polymer is constantly appearing on the surface of the Melt arrives so that the exit of the diol is facilitated.
Diese beträgt vorzugsweise 1 bis 20 und insbesondere 1,5 bis 6 m2/kg Produkt und Minute.This is preferably 1 to 20 and in particular 1.5 to 6 m 2 / kg of product and minute.
Es kann weiterhin von Vorteil sein, auch in dieser Stufe des Ver fahrens Katalysatoren und andere Zusatzstoffe zuzugeben, wie sie vorstehend beschrieben wurden.It can also be an advantage at this stage of Ver driving catalysts and other additives as they add have been described above.
Das Produkt wird anschließend mittels üblicher Vorrichtungen ent gast,als Strang ausgetragen, gekühlt und zu Granulat verarbeitet.The product is then ent by means of conventional devices discharged as a strand, cooled and processed into granules.
Nach der kontinuierlichen Polykondensation weist der Polyester eine Viskositätszahl von mindestens 158, vorzugsweise von 168 ml/g auf, bestimmt in einer 0,5 gew.-%igen Lösung in einem Phenol/o-Dichlorbenzolgemisch (Gew.-Verh. 1 : 1 bei 25°C) gemäß DIN 53728, 3. Teil (1985).After the continuous polycondensation, the polyester shows a viscosity number of at least 158, preferably of 168 ml / g, determined in a 0.5 wt .-% solution in one Phenol / o-dichlorobenzene mixture (weight ratio 1: 1 at 25 ° C) according to DIN 53728, 3rd part (1985).
Die gemäß dem vorstehend beschriebenen Verfahren erhältlichen hochmolekularen Polyester zeigen eine große Kristallisationsnei gung.Those obtainable according to the method described above high molecular polyesters show a high crystallization rate supply.
Deshalb eignen diese sich zur Herstellung von Blasformkörpern, Profil- und Rohrextrudaten jeglicher Art, insbesondere für Kabel umhüllungen und Lichtwellenleiterumhüllungen. Die Formkörper wei sen gute mechanische Eigenschaften, eine gute Dimensionsstabili tät und Hydrolysebeständigkeit neben einer guten Oberfläche und einer geringen Rückschrumpfung auf.Therefore, they are suitable for the production of blow molded articles, Profile and pipe extrudates of all kinds, especially for cables claddings and fiber optic claddings. The moldings white good mechanical properties, good dimensional stability and hydrolysis resistance in addition to a good surface and low shrinkage.
In einer kontinuierlichen Weise wurden pro Stunde 881,8 g Dimethylterephthalat (DMT) und 563,7 g 1,4-Butandiol (BD) in einen Rührreaktor eingespeist. In das Butandiol wurde dabei kontinuierlich vor Kontaktieren des DMT mit - in Folge - 781,8 mg Tetrabutylorthotitanit und 99 mikro 1 einer 30 Gew.-% Lösung von NaOCH3 in Methanol eingemischt. 881.8 g of dimethyl terephthalate (DMT) and 563.7 g of 1,4-butanediol (BD) were fed into a stirred reactor in a continuous manner. Before contacting the DMT, 781.8 mg of tetrabutyl orthotitanite and 99 micro1 of a 30% by weight solution of NaOCH 3 in methanol were continuously mixed into the butanediol.
Die Temperatur in der ersten Reaktionszone betrug 185°C bei einem Druck von 1 bar und einer mittleren Verweilzeit von 184 min.The temperature in the first reaction zone was 185 ° C. at one Pressure of 1 bar and an average residence time of 184 min.
Die Temperatur in der zweiten Reaktionszone betrug 205°C bei einem Druck von 1 bar und einer mittleren Verweilzeit von 65 min.The temperature in the second reaction zone was 205 ° C. at one Pressure of 1 bar and an average residence time of 65 min.
Die Temperatur in der dritten Reaktionszone betrug 210°C bei einem Druck von 1 bar und einer mittleren Verweilzeit von 41 min.The temperature in the third reaction zone was 210 ° C at one Pressure of 1 bar and an average residence time of 41 min.
Die hierbei anfallenden Destillate wurden in einem Kolonnensystem getrennt, wobei DMT und BD in die Reaktion zurückgeführt wurden.The resulting distillates were in a column system separated, with DMT and BD being returned to the reaction.
Mit einem Umsatz von 94% wurde das Umesterungsprodukt einem sen krecht stehenden Rohr zugeführt, das in 4 Heizzonen unterteilt war.With a conversion of 94%, the transesterification product was a sen vertical pipe fed, which is divided into 4 heating zones was.
Die Temperatur in der ersten Reaktionszone betrug 245°C bei einem Druck von 700 mbar und einer mittleren Verweilzeit von 22 min.The temperature in the first reaction zone was 245 ° C. at one Pressure of 700 mbar and an average residence time of 22 min.
Die Temperatur in der zweiten Reaktionszone betrug 250°C bei einem Druck von 400 mbar und einer mittleren Verweilzeit von 12 min.The temperature in the second reaction zone was 250 ° C. at one Pressure of 400 mbar and an average residence time of 12 min.
Die Temperatur in der dritten Reaktionszone betrug 255°C bei einem Druck von 150 mbar und einer mittleren Verweilzeit von 6 min.The temperature in the third reaction zone was 255 ° C. at one Pressure of 150 mbar and an average residence time of 6 min.
Die Temperatur in der vierten Reaktionszone betrug 255°C bei einem Druck von 50 mbar und einer mittleren Verweilzeit von 18 min.The temperature in the fourth reaction zone was 255 ° C. at one Pressure of 50 mbar and an average residence time of 18 min.
Das überschüssige BD und die Reaktionsprodukte wie THF und Wasser wurden am oberen Ende des Reaktionsrohres abgetrennt und auf gear beitet.The excess BD and the reaction products such as THF and water were separated at the top of the reaction tube and gear works.
Das Vorkondensat wurde ohne weitere Zugabe von Katalysatoren in einen Polykondensationsreaktor überführt.The precondensate was in without further addition of catalysts transferred to a polycondensation reactor.
Die Temperatur in der Reaktionszone betrug 255°C bei einem Druck von 0,5 mbar und einer mittleren Verweilzeit von 115 min.The temperature in the reaction zone was 255 ° C at one pressure of 0.5 mbar and an average residence time of 115 min.
Das erhaltene Produkt besaß eine VZ von 164 ml/g und einen Carboxylendgruppengehalt (CEG) von 23 meq/kg, einen Gelbgrad von ΔB 1,9 gegen Weißstandard und eine Halbwertsbreite der Kristal lisationsexotherme von 3,1°C. The product obtained had a VZ of 164 ml / g and one Carboxyl end group content (CEG) of 23 meq / kg, a yellowness index of ΔB 1.9 against white standard and a half-width of the crystals lization exotherm of 3.1 ° C.
Die Durchführung des Beispiels erfolgte analog Beispiel 1, jedoch mit einer Temperatur in der Stufe c) von 257°C bei einem Druck von 0,5 mbar und einer mittleren Verweilzeit von 130 min und einer Oberflächenerneuerung von 4 m2/h . kg PBT. Es wurde ein Produkt mit einer VZ von 169 ml/g und einem CEG von 20 meq/kg, einen Gelbgrad von ΔB 2,3 gegen Weißstandard und einer Halbwertsbreite der Kri stallisationsexotherme von 3,1°C erhalten.The example was carried out analogously to example 1, but with a temperature in stage c) of 257 ° C. at a pressure of 0.5 mbar and an average residence time of 130 min and a surface renewal of 4 m 2 / h. kg PBT. A product with a VZ of 169 ml / g and a CEG of 20 meq / kg, a yellowness index of ΔB 2.3 against the white standard and a half-value range of the crystallization exotherm of 3.1 ° C. was obtained.
Die Durchführung des Beispiels erfolgte analog Beispiel 1, jedoch mit einer Temperatur in der Stufe c) von 257°C bei einem Druck von 0,5 mbar und einer mittleren Verweilzeit von 140 min und einer Oberflächenerneuerung von 6,2 m2/h . kg PBT. Es wurde ein Produkt mit einer VZ von 187 ml/g und einem CEG von 23 meq/kg, einen Gelbgrad von ΔB 2,5 gegen Weißstandard und einer Halbwertsbreite der Kristallisationsexotherme von 3,4°C erhalten.The example was carried out analogously to example 1, but with a temperature in stage c) of 257 ° C. at a pressure of 0.5 mbar and an average residence time of 140 min and a surface renewal of 6.2 m 2 / h. kg PBT. A product with a VZ of 187 ml / g and a CEG of 23 meq / kg, a yellowness index of ΔB 2.5 against a white standard and a half-value range of the crystallization exotherm of 3.4 ° C. was obtained.
Das Experiment wurde wie in Beispiel 1 beschrieben durchgeführt; wobei der Schmelze nach dem Endreaktor aber vor der Abkühlung 0,5 Gew.-% eines Stearates des Pentaerythrits zugemischt wurde.The experiment was carried out as described in Example 1; the melt after the final reactor but before cooling 0.5% by weight of a stearate of pentaerythritol was admixed.
Das erhaltene Produkt besaß eine VZ von 167 ml/g und einen CEG von 24 meq/kg, einen Gelbgrad von ΔB 2 gegen Weißstandard und eine Halbwertsbreite der Kristallisationsexotherme von 3,3°C.The product obtained had a VN of 167 ml / g and a CEG of 24 meq / kg, a yellowness index of ΔB 2 against white standard and a half-width of the crystallization exotherm of 3.3 ° C.
Das Experiment wurde wie in Beispiel 1 beschrieben durchgeführt; wobei die Temperatur 265°C und die Verweilzeit 145 Min. in der Stufe c) betrug.The experiment was carried out as described in Example 1; the temperature being 265 ° C and the residence time 145 min Step c) was.
Das erhaltene Produkt besaß eine VZ von 142 ml/g und einen CEG von 31 meq/kg, einen Gelbgrad von ΔB 2,0 gegen Weißstandard.The product obtained had a VZ of 142 ml / g and a CEG of 31 meq / kg, a yellowness index of ΔB 2.0 against the white standard.
Das Produkt wurde bei 205°C unter N2-Strom in fester Phase nach kondensiert.The product was subsequently condensed at 205 ° C. under N 2 flow in the solid phase.
Das nach der Festphasenkondensation erhaltene Produkt besaß eine VZ von 160 ml/g einen CEG von 39 meq/kg, einen Gelbgrad von ΔB 3,8 gegen Weißstandard und eine Halbwertsbreite der Kristallisa tionsexotherme von 8,7°C. The product obtained after the solid phase condensation had one VZ of 160 ml / g a CEG of 39 meq / kg, a yellowness index of ΔB 3.8 against white standard and a half-width of the crystallisa tion exotherm at 8.7 ° C.
Das Experiment wurde wie in Beispiel 1 beschrieben durchgeführt; wobei die Temperatur in der Stufe c) 255°C bei einem Druck von 0,8 mbar und einer mittleren Verweilzeit von 105 min betrug.The experiment was carried out as described in Example 1; the temperature in step c) 255 ° C at a pressure of 0.8 mbar and an average residence time of 105 min.
Das erhaltene Produkt besaß eine VZ von 124 ml/g und einen CEG von 24 meq/kg. Das Produkt wurde bei 205°C unter N2-Strom bis zu einer VZ von 176 ml/g kondensiert. Das nach der Festphasenkonden sation erhaltene Produkt besaß einen CEG von 19 meq/kg, einen Gelbgrad von ΔB 3,2 gegen Weißstandard und eine Halbwertsbreite der Kristallisationsexotherme von 6,1°C.The product obtained had a VZ of 124 ml / g and a CEG of 24 meq / kg. The product was condensed at 205 ° C. under a stream of N 2 to a VN of 176 ml / g. The product obtained after the solid-phase condensation had a CEG of 19 meq / kg, a yellowness index of ΔB 3.2 against the white standard and a half-value range of the crystallization exotherm of 6.1 ° C.
Die VZ wurde bei 25°C an einer 0,5% Lösung des Polymeren in einem 1 : 1-Gemisch aus Phenol/o-Dichlorbenzol gemessen.The VZ was at 25 ° C on a 0.5% solution of the polymer in one 1: 1 mixture of phenol / o-dichlorobenzene measured.
Die Kristallisation wurde mittels DSC nach einmaligem Aufschmel zen bis 250°C mit einer Kühlrate von 20°C/min gemessen. Die Halb wertsbreite wurde bestimmt als Breite des Kristallisationspeaks (in °C) gemessen bei halber Strecke zwischen Basislinie und Peak maximum.The crystallization was carried out by means of DSC after a single melting zen up to 250 ° C with a cooling rate of 20 ° C / min measured. The half value width was determined as the width of the crystallization peak (in ° C) measured halfway between the baseline and the peak maximum.
Die Carboxylendgruppen (CEG) wurde durch potentiometrische Titra tion der bei Umsetzen einer in Nitrobenzol gelösten Probe des Po lymeren mit einem definierten Überschuß an Kaliumacetat frei gesetzten Essigsäure bestimmt.The carboxyl end groups (CEG) were determined by potentiometric Titra tion of the Po when reacting a sample dissolved in nitrobenzene free with a defined excess of potassium acetate set acetic acid determined.
Der Gelbwert ΔB wurde gemäß DIN 5033 Teil 6 gegen einen Weißstan dard bestimmt.The yellowness index ΔB was determined according to DIN 5033 part 6 against a whitening stone dard determined.
Die aus den Beispielen 1 bis 4 sowie den Vergleichsbeispielen A und B erhaltenen Produkte wurden auf einer zur Herstellung von Lichtwellenleiterkabeln üblichen Anlage, z. B. einem 45 mm Ein wellenextruder der Fa. Nokia-Maillefer zu Hohlrohren mit einem Innen- und einem Außendurchmesser von 1,9 bzw. 2,5 mm extrudiert.The from Examples 1 to 4 and Comparative Examples A and B were obtained on a for the production of Optical fiber cables usual system, e.g. B. a 45 mm one shaft extruder from Nokia-Maillefer for hollow tubes with one Extruded inside and an outside diameter of 1.9 and 2.5 mm.
Die Massetemperatur betrug 260°C.The melt temperature was 260 ° C.
Die maximal mögliche Abzugsgeschwindigkeit als Maß für die Güte des Produktes für die Extrusionsanwendung geht aus der Tabelle hervor. The maximum possible take-off speed as a measure of the quality of the product for the extrusion application is shown in the table forth.
Die beurteilten Verarbeitungs- und Produktparameter wurden vi
suell beurteilt:
Rundheit: Maß für die Ovalität des Rohrquerschnitts.The processing and product parameters assessed were assessed as follows:
Roundness: measure of the ovality of the pipe cross-section.
Nachschrumpfung: Längenabnahme bei Lagerung von ungespannten Rohrabschnitten bei 70°C für 3 min.Post-shrinking: decrease in length when storing untensioned Pipe sections at 70 ° C for 3 min.
Die Hydrolysestabilität wurde durch Lagerung von Extrudaten bei einer Temperatur von 85°C und bei einer relativen Feuchte von 85% über einen Zeitraum von 60 Tagen bestimmt.The hydrolysis stability was enhanced by storing extrudates a temperature of 85 ° C and a relative humidity of 85% determined over a period of 60 days.
Der Hydrolysetest gilt als bestanden, wenn die am gelagerten Extrudat gemessene VZ noch einen Mindestwert von < 70 ml/g hat.The hydrolysis test is considered passed if the most stored VZ measured extrudate still has a minimum value of <70 ml / g.
Die Ergebnisse der Messungen sind der Tabelle zu entnehmen. The results of the measurements can be found in the table.
Claims (11)
- A) 80 bis 100 Gew.-% eines Polyalkylenarylates mit einer Halbwertsbreite der Kristallisationsexothermen von ≧ 5°C
- B) 0 bis 20 Gew.-% weiterer Zusatzstoffe,
wobei die Gewichtsprozente der Komponenten A) und B) 100% ergeben,
zur Herstellung von Formkörpern durch Blasformen, Profil extrusion und/oder Rohrextrusion.
- A) 80 to 100 wt .-% of a polyalkylene arylate with a half-value range of crystallization exotherms of ≧ 5 ° C.
- B) 0 to 20% by weight of further additives,
the weight percentages of components A) and B) being 100%,
for the production of molded articles by blow molding, profile extrusion and / or pipe extrusion.
- a) in einer ersten Stufe eine aromatische Dicarbonsäure oder deren Ester bzw. esterbildende Derivate mit einem molaren Überschuß einer Dihydroxyverbindung verestert bzw. umestert,
- b) in einer zweiten Stufe das gemäß a) erhaltene Umesterungs- bzw. Veresterungsprodukt vorkondensiert und
- c) in einer dritten Stufe das aus b) erhältliche Produkt auf
eine VZ von mindestens 158 ml/g polykondensiert,
wobei man die Stufe a) und b) des Verfahrens in mindestens zwei Temperaturzonen durchführt und vor oder nach der Poly kondensation c) vor Abkühlung der Schmelze gegebenenfalls Komponente B) zugibt.
- a) in a first stage, an aromatic dicarboxylic acid or its ester or ester-forming derivative is esterified or transesterified with a molar excess of a dihydroxy compound,
- b) in a second stage, the transesterification or esterification product obtained according to a) is precondensed and
- c) in a third stage, the product obtainable from b) is polycondensed to a VZ of at least 158 ml / g,
wherein stages a) and b) of the process are carried out in at least two temperature zones and component B) is optionally added before or after the poly condensation c) before the melt is cooled.
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